房方[1]2005年在《单元机组协调控制系统的先进控制策略研究》文中研究表明协调控制系统是单元制发电机组的控制中枢,是现代电站自动化系统中最为核心的组成单元。本文应用线性多变量控制及非线性控制的相关原理和方法研究了单元机组协调控制系统的设计、整定、工程实现等问题,致力于推动先进控制策略的工程应用,提高协调控制系统对过程非线性的适应能力。 论文的研究内容及取得的主要成果体现在以下五个方面: ①通过广泛的选择和比较,在机理分析的基础上,确定了贯穿全文的研究基础—单元机组的简化非线性模型。该模型结构简单、特征突出、具有代表性,适于协调控制系统的设计与综合。 ②对线性多变量方法在协调控制系统中的应用做了系统、深入的研究。分别基于多变量解耦和多变量内模方法设计出具有PID形式的协调控制器,两种方法相辅相成、互为验证;论文进一步结合理论分析与现场试验,给出了具有较高实用价值的控制器整定方法与步骤。 ③通过总体结构设计,综合前馈、反馈、多模型等控制手段,在解决大量工程技术问题的基础上,成功地将线性多变量协调控制器的设计和整定方法应用于330MW单元机组。 ④应用反馈线性化原理及其扩展算法,对协调控制系统进行了直接非线性控制的研究。通过引入可测状态变量,推导出反馈控制律的简化形式,有效地降低了伪线性机炉系统的积分阶次;同时结合二自由度I-PD控制结构,较好地解决了伪线性系统对扰动敏感、鲁棒性差的问题。 ⑤从提高实用性的角度,探讨了将非线性策略应用于协调控制系统优化的可行性,研究了以非线性稳定逆为前馈环节的协调控制系统的输出跟踪控制结构。仿真试验表明:线性系统理论与非线性系统理论的有机结合,能够有效地提高协调控制系统的负荷跟随能力。
崔晓波[2]2015年在《超临界机组典型非线性过程的建模与控制研究》文中提出控制系统作为超临界机组的神经中枢,对机组稳定、安全与经济运行起着举足轻重的作用,而实际控制系统存在再热汽温系统自动难投入和协调系统调节负荷速度慢的两个突出问题,本文围绕上述超临界机组两个典型非线性子系统开展了控制导向的建模与控制研究,进行了建模方法、优化算法改进、控制策略设计与控制方法改进等工作,利用所建模型分别对两个系统进行了预测控制设计与仿真试验研究,此外对机炉协调系统还进行了实际工程应用研究,本文的主要成果包括：1.针对阶跃响应连续模型传统辨识方法存在的问题,提出了一种可辨识模型阶次与模型参数的连续时间模型辨识方法。将初始稳态值与模型参数共同纳入辨识参数向量,从而直接将阶跃响应输出作为原始辨识数据,避免了传统算法辨识前的数据增量化处理,消除了测量噪声和非稳定初始条件对增量化处理的影响；引入一阶积分环节实现了辨识模型纯延时参数的分离,实现了连续时间模型全参数直接辨识；通过滤波器避免了含有噪声信号的直接微分运算,减小了测量噪声对模型辨识的影响；结合经典的确定性系数R2与AIC标准确定了模型的阶次。基于该辨识算法建立了叁个负荷点(高、中、低)的再热汽温系统模型。2.针对超临界机组实际再热汽温系统与预测控制算法本身存在的问题,提出了一种基于Laguerre函数的块结构多模型预测控制(MMBLFPC)算法。将预测控制用于再热汽温控制系统的设计,解决了再热汽温系统大惯性与大滞后问题；将预测控制的性能指标修改为集成经济性的性能指标,减少了再热汽温喷水量提高了机组经济性；结合多模型控制结构解决了再热汽温对象非线性的问题；采用块结构方式为预测控制提供更长的计算时间,通过引入Laguerre网络对优化变量进行压缩处理实现了优化变量的降维,提高了求解预测控制器的计算速度；将降阶后的数据驱动模型进行状态空间转换,转换后的模型用于MMBLFPC内部模型,避免了状态观测器的设计与丢番图方程的求解。通过MMBLFPC在叁个工况点下的仿真验证,证明了MMBLFPC再热汽温控制方法具有良好的控制性能同时具有较高的经济性,算法本身计算速度快易于工程应用。3.针对传统灰箱建模优化存在的问题,提出了一种可以处理各种不等式约束的择优竞争型混合搜索优化算法。通过结合受限教学粒子群算法迅速确定可行解集空间区域；通过复合形算法提升了对非平滑问题在选定区域的搜索能力；通过结合搜索步长相对较大的生成集合算法解决了复合形算法计算量较大的问题,同时也解决了复合形算法对带噪声的优化目标函数求解可能失效的问题。基于无噪声测试函数、噪声测试函数和本文的机炉协调模型与其它常用的灰箱模型优化算法进行比较,证明了此优化算法的有效性与优越性。对实际机组协调系统做了叁个负荷段(高、中、低)的输入扰动试验,得到了较为全面的试验数据,结合提出的优化算法对仿真模型的静态参数与动态参数进行优化求解,建立了适用负荷范围更广的非线性机炉协调仿真模型。4.针对基于线性化的传统非线性预测控制方法存在的缺点,提出了一种改进的牛顿型非线性预测控制技术。通过在预测时域内改进原单点线性化不变模型为依赖状态变化的多点线性化模型,提高了预测控制器内部模型的预测精度,将所提算法应用于建立的机炉协调非线性模型,通过仿真比较证明了该控制策略对于非线性对象在长预测时域情况下,控制器性能优于传统单点线性化非线性预测控制。针对多变量预测控制器参数整定难的问题,结合电网考核性能指标与传统控制系统性能指标,利用Goal attainment多目标优化算法对所提出的控制策略进行多目标控制器参数优化,得到了更优的控制器参数。针对所提控制算法计算复杂度更大的问题,结合支持向量机回归进一步提出了一种复杂控制器显性计算转换思想,通过该思想将原改进的牛顿型非线性预测控制方法转化为显性的SVM运算,通过对建立的非线性机炉协调模型进行仿真研究,证明了该算法的有效性。5.提出了一种易于计算机实现的简化多模型切换预测控制算法并对机炉协调系统进行了工程应用。通过选择控制时域为1和单重合点预测思想简化了预测控制的计算；将输出预测的计算分解为自由输出与强迫输出两部分,避免了丢番图方程的求解；通过对传统二次规划算法进行修改,得到了一种可调节计算时间的简化二次规划算法,基于提出的简化算法求解控制率,降低了预测控制求解时间；采用多模型切换控制策略,解决了对象非线性问题。为了解决切换无扰的问题,将模糊隶属函数引入到性能指标中,提出了一种新的模糊软切换方法,特点是在实现切换无扰的同时提高计算效率。将提出的算法在超临界机组仿真机环境下进行大量的仿真验证,证明了此算法的有效性,最后将此控制方法实际应用于火电厂协调控制系统优化,优化前后效果明显,提高了机组的运行稳定性与负荷响应速度。
孙文捷[3]2002年在《协调控制实际应用中稳定性及负荷响应的研究》文中研究说明燃煤电厂的机组协调控制是机组投入自动发电控制（AGC）的基本条件，为了机组能够迅速响应电网的负荷要求，同时保证机组各主参数保持相对的稳定，必须在进一步分析机组被控对象的特性的基础上，重新研究现存机组协调控制方案。本文详细分析了现存各种协调控制系统的控制原理及实际应用效果，指出虽然各类控制方案各有优势，但均不能同时满足快速响应负荷及机组稳定的要求。本篇在吸取了目前各种协调控制系统的优点的基础上，提出了改进后的协调控制方案，主旨为以控制锅炉的热量释放信号为核心，采用具有内在稳定特性的控制方案，充分加快机组的负荷响应速度，在机组所带负荷已经接近当时的极限，及时限制输出功率的增长，达到稳定机组的目的。在使用仿真软件工具对新旧协调控制方案进行比较时，仿真测试了在不同负荷需求指令、不同锅炉热传导参数时两种控制方案的控制效果，确认改进后的控制方案达到满意的调节效果
陈蒙[4]2009年在《提高大型超（超）临界机组负荷响应能力的研究》文中进行了进一步梳理大型超(超)临界机组蓄热小而锅炉响应又有较大时滞,这就造成大型超(超)临界机组不能很好地满足网调对其负荷调整的要求。西门子公司根据欧洲电网要求以及汽轮发电机组的特点,提出了采用凝结水节流来实现机组负荷快速调整的一种方法。凝结水节流技术的原理是通过快速改变凝结水流量来改变低压加热器以及除氧器内的热平衡,从而相应改变进入低压加热器以及除氧器的汽轮机抽汽量,达到快速改变机组负荷的目的。通过采用凝结水节流的控制策略,即使汽轮机调门保持全开,机组依然具备良好的负荷响应能力,不但可以满足网调对机组负荷调整的要求,而且相应地减少了汽轮机调门的节流损失,提高了机组的经济性。该技术已被西门子公司应用于实际的汽轮发电机组控制中,由于是商业软件,作为一项技术应用还存在很多局限性,为了在国内其他大型超(超)临界机组中应用该项技术,本文首先分析了大型超(超)临界机组负荷响应的特性以及传统机炉协调控制系统的特点,接着通过机理分析建立了加热器以及除氧器的简化数学模型,对凝结水调节负荷作了深入的研究,并在机炉协调控制系统的基础上,构建了新型的快速负荷控制系统的结构。结合国内相关大型超临界的试验数据,开发了凝结水参与负荷调节的协调控制系统并完成了仿真试验,其结果适用于国内其他类似大型超(超)临界机组的控制系统,可以满足网调对机组负荷快速调整的要求。
吴元林[5]2013年在《基于锅炉蓄热的协调控制系统的研究》文中提出大型火力发电机组的协调控制系统是一个相对复杂的多变量控制系统，它将锅炉和汽轮机作为一个整体来进行控制。单元机组协调控制系统的主要任务就是在保证内部运行参数稳定的前提下具备带变动负荷运行的能力，迅速满足负荷变化的需要及参与电网调频。因此提高协调控制系统控制性能是热工自动化水平的关键问题。本文主要分析了目前协调控制系统的研究现状以及实际应用情况，通过大量的分析和选择比较，提出了基于锅炉蓄热的协调控制系统的研究。针对炉侧存在的大迟延、大惯性环节等问题，从能量平衡的角度提出基于能量分析的锅炉前馈控制方案。在炉主控侧采用静态前馈与动态前馈相结合的并行前馈控制方案，分别以实际负荷指令为静态前馈，以锅炉蓄热能量信号为动态前馈。该方案能快速确定锅炉前馈的大小，提高机组调节的效率。然后以某电厂300MW储仓式煤粉汽包炉为研究对象，主要针对汽包锅炉蓄热进行了分析研究，从能量守恒和质量守恒的角度分别对汽包锅炉蓄热的叁个部分汽包蓄热、水冷壁蓄热以及过热器蓄热机理建模，并基于C++6.0平台研发了蓄热计算软件，并采集电厂数据运用该软件计算离线锅炉蓄热，对计算结果进行了分析；完成了与该电厂DCS连接通讯，通过现场实际运行结果验证本文所提方案的可行性。
陈晨[6]2016年在《火电机组自动发电控制系统非线性特性与控制研究》文中研究指明自动发电控制(Automatic Generation Control,AGC)是电网频率调节、发电机组调度与控制的一项重要内容,一直备受关注。一旦电力系统出现负荷扰动,AGC技术可迅速调整区域内机组出力及联络线交换功率,恢复发电功率与用电负荷之间的平衡,维持频率稳定。然而,随着电力系统的结构和运行方式越来越复杂多样,电力系统与电厂机组的动态交互特性及相互影响越发明显,尤其是非线性特性使得AGC系统传统控制器的调节性能降低,以致电能质量受到影响。在参与AGC调节的机组中,火电机组占有较大比重,其功率响应能力影响着电力系统频率的控制性能。现阶段,全国电网各机组实施的"两个细则"制定了机组AGC性能的考核内容,对火电机组参与调频提出了严格的要求。电网规模的扩大和新能源发电的并网引起电力系统不确定性和随机负荷扰动问题日益突出,如何在保证动态性能的条件下,增强对随机扰动的抑制能力,对AGC控制策略提出了新要求。因此,研究火电机组功率与电网频率的交互特性以及AGC控制策略对于保障电网与机组的安全稳定运行具有重要意义。本文以火电机组协调控制系统(Coordinated Control System,CCS)优化、机组与电网的交互特性分析以及AGC控制策略研究叁个方面,开展了以下工作:为提高火电机组AGC性能,基于电厂机组的历史数据,设计了电厂侧计算AGC性能指标的方法。结合计算出的AGC性能指标和主蒸汽压力的ITAE指标,设计了新的优化目标函数,并基于此目标函数,开展CCS系统控制器参数的遗传优化研究,证明了所提目标函数在保证机组稳定运行的同时可提升AGC性能。最后,基于机组与电网交互的AGC系统模型,分析了 CCS系统参数变化对AGC频率特性的影响,证明了负荷扰动发生后基于所提目标函数的CCS系统参数优化提高了机组的AGC性能,降低了电网频率偏差最大变化量。为深入分析电力系统非线性特性,提出了一种基于Adomian分解法(Adomian Decomposition Method,ADM)的改进解析数值集成算法。应用微分变换理论求解得到了解析解的矩阵表达形式,简化了 ADM各阶解分量的解析表达式。根据所定义的递归误差,实现了步长和截断阶数的自动调整,提高了算法进行全局仿真的精度和迭代步长。针对耦合非线性系统存在多个子系统的情况,分析了不同的截断标准对求解系统的精度的影响。基于所提算法,对电力单机无穷大(Single Machine Infinite Bus,SMIB)系统进行了非线性动力学研究,证明了随着扰动幅值的增大,电力系统出现1周期到多周期的分岔现象,甚至会出现混沌。考虑到电力系统发生有功功率扰动会引起系统振荡,基于电力单机无穷大系统的 Phillips-Heffron 模型,建立了联合自动电压调节(Automatic Voltage Regulation,AVR)回路和自动发电控制回路的含双饱和环节的耦合模型。分析了耦合模型中的发电机变化率约束(Generation Rate Constraint,GRC)和励磁饱和约束特性。采用所提的ADM改进解析数值集成算法,求解得到了所建立的耦合非线性系统的ADM解析解,仿真研究了 AGC的PI参数和饱和环节参数对系统频率与有功功率的影响,AGC系统PI控制参数设置不当会引起频率与有功功率振荡或者发散,而适当的发电机变化率约束和励磁饱和约束对AGC系统的发散现象可产生抑制作用。在周期性汽轮机调节阀开度扰动或周期性负荷扰动的条件下发生共振时,在合理的范围内,提高PI控制器比例系数会增大耦合系统的共振频率,而提高积分系数会增大耦合系统的共振振幅。通过周期性扰动下饱和特性分析,表明GRC和励磁饱和环节参数会影响到耦合系统的共振振幅。针对AGC系统存在GRC和时延问题,应用Hopf分岔劳斯判据和时延系统稳定判据,在分别计算出了 AGC系统的饱和PI稳定域和时延PI稳定域的基础上,根据ADM改进解析数值集成算法,分别得到了 AGC饱和非线性系统和AGC时延系统的ADM解析解,并通过控制系统的时序图及相位图验证了所求PI稳定域的正确性。AGC系统被等效为负荷频率控制回路与机组控制回路组成的串级控制系统,通过将PI稳定域转化为控制器参数优化的约束条件,对AGC串级系统进行了内外环PI控制器参数遗传寻优研究,保证串级系统内外环均有良好的动态性能。针对AGC系统存在的参数不确定性和随机扰动的难题,分析了鲁棒方差控制(Robust Variance Control,RVC)极点配置与噪声抑制之间的关系,并在构造了综合稳态状态方差和控制能量的性能指标的基础上,提出了具有最优性能指标的鲁棒方差控制策略。根据构造的性能指标推导线性矩阵不等式形式的约束条件,从而将设计具有最优性能指标的鲁棒方差控制问题转化为求解鲁棒方差约束的优化问题。通过对区域极点圆心坐标和正标量进行遗传优化,得到了动态性能指标最优的控制器参数。并在两区域AGC系统中,对比证明了所提控制策略能够衰减噪声并且具有较强的鲁棒性和良好的动态性能。
闫高伟[7]2003年在《300MW火电单元机组协调控制系统研究》文中认为本文从实际应用的角度对火电单元机组协调控制系统进行了研究，在分析协调控制系统特性的基础上，总结了实际运行的协调控制系统中存在的问题和影响控制效果的原因。 从快速满足电网负荷指令的需求，抑制各种干扰，保证机组的稳定运行的中心任务出发，首次提出采用二自由度PID控制器作为锅炉和汽机的主控制器，解决常规单自由度PID控制器不能兼顾目标跟踪特性和抗干扰特性的问题，并在一定程度上解决了协调控制系统对锅炉前馈回路过分依赖的问题。 借助于遗传算法的全局参数寻优能力，采用归一化处理的方法构造了一个综合性的适应度函数，来评价系统的控制效果，在此基础上对协调系统的锅炉控制器和汽机控制器的十二个参数进行寻优。仿真试验表明，采用遗传算法寻优所获得的二自由度PID控制器比采用经验方法整定的控制器具有更好的控制效果，保证了所设计系统的实用性。 针对锅炉对象大迟延特性，采用基于规则的方法，利用模糊预估策略对过程的输出进行预测。消除了锅炉侧纯迟延带来的不利影响。仿真试验表明采用模糊预估能够有效的降低系统的超调。 为了从全局上优化系统的控制行为，采用模糊控制策略对锅炉和汽机的指令进行智能化的调整和约束。根据不同的负荷阶段、主要参数的变化情况及时调整有关的指令，使协调控制系统向着有利于全局优化的方向调节。 将模糊控制引入锅炉的前馈控制回路，依据动静态能量分离的原则，根据主要参数及其变化趋势并结合预见的思想，合理调整动态过程中动态太原理工大学硕士学位论文能量的分配，满足动态过程中系统不同阶段的能量的需求，降低了升、降负荷过程中能量的累积和欠缺。有效的提高了负荷的响应速率，保证了系统的控制品质。
赵卓立[8]2017年在《微电网动态特性分析及稳定控制》文中研究表明作为实现智能电网的重要方式,微电网是在中低压层面上解决可再生能源发电大规模利用、提高供电可靠性和满足用户灵活多样性需求的有效解决方案。可再生能源发电大多以电力电子变换器方式接入微电网,电力电子接口微源与传统交流同步发电机在功率变换、控制策略和动态特性方面差异性较大,控制方法的多样性、电力电子接口微源高渗透率给低惯量微电网的协调控制和安全稳定运行带来严峻的挑战。同时,多类型微源、负荷在微电网内混合共存,容易引发源源以及源荷耦合交互,不同特性的设备间相互作用重新塑造区别于传统电力系统的动态响应特性,并诱发稳定性问题。传统以同步发电机为基础的系统稳定分析与控制方法无法满足微电网大规模发展的要求。为此,本文结合能源电力系统电力电子化、去中心化以及互联化的现状与发展趋势,分别以从电力电子变换器接口型微源与传统发电单元混合共存到电力电子类微源高渗透率、从集中与分散结合控制方式到分散式控制方式、从单微电网到微电网群为线索和切入点,针对其中存在的问题与挑战,从数学建模、理论分析和仿真与实验验证叁方面对微电网动态特性及稳定控制问题展开深入的研究,解决微电网系统动态建模、运行特性、交互机理以及控制策略设计等一系列基础理论与关键技术难题,为微电网的系统设计、分析和运行提供理论基础和有益参考。论文主要研究内容和创新之处总结如下:(1)首次全面归纳总结了可再生能源渗透率不断提升下微电源功率潮流控制方法等微电网典型新特征及其稳定性问题。在微电网稳定性分类的基础上,分别从微电网小干扰稳定、暂态稳定和稳定性提高措施叁方面对微电网稳定性的研究现状进行分析、评价和探讨,详尽的述评首次从系统角度梳理了近年来微电网稳定与控制的研究脉络。(2)结合实际工程的重大需求,以考虑电力电子变换器接口型微电源与传统发电单元混合共存的混合源微电网系统为典型研究对象,首次提出了考虑通信延迟的,包含电网支持控制储能系统、异步风力发电系统、柴油发电机组以及含负荷网络的自治中压混合源微电网系统时延动态模型建立方法。在严格数学建模的基础上,通过进行参与因子和敏感度分析,首次研究了特性各异微电源共存导致的源源耦合交互问题,剖析了混合源微电网的动态稳定机理;此外,采用切比雪夫离散化方法首次对混合源微电网进行了时滞依赖稳定性分析。最后,理论、仿真和实验结果表明所建立的动态模型可有效预测微电网系统动态特性,提出的混合源微电网系统架构在通信延迟、阵风风速扰动以及风机并网等各种扰动场景下表现出较强的鲁棒性能。(3)针对现有微电网控制策略存在的无法保证系统大扰动稳定性及适用性差的缺陷,提出了具有在不同工况条件下稳定可靠运行能力的混合源微电网分层稳定控制策略,以确保微电网系统在多时间尺度下的功率平衡和频率电压稳定。所提控制架构中,系统频率和电压分别被划分成叁个区域:(A)稳定区域,(B)预警区域和(C)紧急区域。在B区和C区内,短时间尺度的动态稳定控制由微电网中央控制器实现,而在A区内,长时间尺度的静态稳定控制由微电网能量管理系统执行。基于建立的微电网系统状态空间模型,分析了混合源微电网系统的动态稳定裕度,以通过满足系统稳定裕度和动态性能约束的方式设计分层稳定控制策略的关键控制参数,为混合源微电网全局和本地控制策略的最佳整定提供依据。综合仿真和实验结果表明基于毫秒级尺度的动态稳定控制与基于秒级尺度的静态稳定控制之间的协调能够实现混合源微电网的稳定和优化运行。(4)在研究微电网中双馈异步风电机组(Double Fed Induction Generator,DFIG)功率电压特性的基础上,为改善含DFIG微电网的静态电压稳定性,提出了考虑混合源微电网不同运行方式约束的静态电压稳定增强控制策略。其次,研究了电压骤降异常情况时DFIG与动态负荷的暂态特性,揭示了混合源微电网暂态电压稳定机理。在此基础上,提出了多变量协调,基于就地控制层储能稳定控制、DFIG快速变桨控制和甩动态负荷协调的暂态电压稳定协同控制策略,以增强混合源微电网的暂态电压稳定性。仿真实验结果揭示了混合源微电网暂态电压稳定性影响因素,验证了所提电压稳定控制策略的可行性和有效性。(5)针对电力电子变换器高渗透率的多逆变器型微电网,考虑感应电机负荷为动态元素,对低惯量多逆变器型微电网的综合建模、分析设计与暂态稳定控制进行了深入研究。推导建立了包含动态负荷的多逆变器型微电网全局动态模型,首次评估和分析了感应电机负荷对多逆变器型微电网系统振荡行为的贡献。研究发现在多逆变器型微电网稳定性分析中,仅使用静态负荷代表将导致误导性的结果。进一步地,为改善考虑感应电机启动约束的多逆变器型微电网暂态稳定性,在逆变器分散式控制架构中首次引入了暂态虚拟阻抗策略以优化电机启动过程。最后,通过翔实的仿真结果,以及基于多逆变器型微电网研究平台的实验结果,验证了计及动态负荷的多逆变器型微电网动态特性理论分析结果正确性,所提暂态虚拟阻抗策略有效避免了常规电流限制策略的失稳问题。(6)在剖析单微电网动态稳定机理的基础上,对光伏多微电网系统动态特性及广域稳定进行研究。建立了考虑电压源光伏自适应动态下垂机制的多微电网系统动态模型,首次评价和比较了单微电网系统和互联多微电网系统的动态稳定特性差异。研究首次发现当将邻近光伏单微电网相互连接形成多微电网系统时,将激发子微电网间超低频区域间振荡和子微电网内部中低频局部振荡行为,微电网之间的交互显着降低多微电网系统稳定裕度。为增强系统广域稳定性,首次提出了光伏多微电网联络线潮流和镇定策略,并将关键控制参数的鲁棒选择问题转换为基于特征值的多目标优化问题,以抑制存在的区域间和局部振荡行为。最后,通过严谨的理论分析和翔实的仿真结果,验证了光伏多微电网中交互和振荡失稳现象发现的准确性,所提多微电网系统镇定控制策略能有效阻尼功率振荡并提供优越的鲁棒控制性能。
徐小方[9]2008年在《单元机组模糊多模型协调控制研究》文中研究指明大型火力发电厂的协调控制系统是一个相对复杂的多变量控制系统。随着现代控制理论的发展,众多先进控制算法都在尝试解决多变量协调控制器的设计问题,但针对单元机组大范围变负荷时所表现出来的非线性特性,现代控制理论还未给予很好的解决办法。基于此,本文首先分析了单元机组的物理特性,然后应用模糊控制的原理和方法研究了单元机组协调控制器的设计。本文的主要研究内容如下:(1)分析了单元机组协调控制系统的物理特性,介绍了单元机组负荷控制的基本方式;针对控制回路间的耦合,采用静态解耦算法进行解耦;并针对解耦后被控对象模型的高阶特性,采用Pade降阶算法对模型进行降阶。(2)介绍了模糊控制的基本原理,讨论了模糊PID控制器的设计方法,针对单元机组的非线性特性,分别对锅炉侧和汽机侧设计了模糊自适应PID控制器,用模糊规则分别对PID参数进行在线整定。仿真结果表明,模糊自适应PID控制器的控制性能明显优于传统PID控制算法,是切实可行的控制方案。(3)分析了T-S模糊和模糊监督控制的基本原理,针对单元机组的非线性特性,设计了以模糊PID为局部控制器的模糊多模型协调控制器;基于滑模控制器的强鲁棒性,设计了以基于趋近律的滑模控制器为局部控制器的模糊监督控制系统,并对此监督控制系统的定值跟踪性能、抗内部扰动性能等问题进行了仿真研究。结果表明:系统的控制品质得到改善,具有满意的控制性能。
王利杰[10]2007年在《循环流化床锅炉主汽压控制系统控制策略研究》文中指出循环流化床锅炉(CFBB)是一个分布参数、非线性、时变、多变量耦合紧密的控制对象,在先进控制策略的应用中,难以建立其燃烧控制系统的精确数学模型。本文始终坚持紧密结合我国电厂控制的实际情况以解决电厂实际运行中存在的控制问题为出发点,紧紧抓住循环流化床电厂主汽压控制系统普遍存在的大滞后和特性时变的特点,力图对解决大滞后对象控制这一长期困扰电厂的控制难题进行一点探索工作。通过分析研究循环流化床锅炉燃烧系统特性,首先对单元机组的各系统进行了控制,在此基础上对叁炉两机母管制机组的主汽压力控制系统和协调控制系统进行了设计,然后针对循环流化床锅炉的大延时特性,设计了一种以史密斯预估补偿控制和鲁棒控制为基础的内模控制器,通过仿真结果表明,该控制器上升时间短、超调小、过渡过程时间小,具有较强的鲁棒性,而且非常便于实际应用。
参考文献：
[1]. 单元机组协调控制系统的先进控制策略研究[D]. 房方. 华北电力大学（北京）. 2005
[2]. 超临界机组典型非线性过程的建模与控制研究[D]. 崔晓波. 东南大学. 2015
[3]. 协调控制实际应用中稳定性及负荷响应的研究[D]. 孙文捷. 华北电力大学（北京）. 2002
[4]. 提高大型超（超）临界机组负荷响应能力的研究[D]. 陈蒙. 上海发电设备成套设计研究院. 2009
[5]. 基于锅炉蓄热的协调控制系统的研究[D]. 吴元林. 华北电力大学. 2013
[6]. 火电机组自动发电控制系统非线性特性与控制研究[D]. 陈晨. 北京交通大学. 2016
[7]. 300MW火电单元机组协调控制系统研究[D]. 闫高伟. 太原理工大学. 2003
[8]. 微电网动态特性分析及稳定控制[D]. 赵卓立. 华南理工大学. 2017
[9]. 单元机组模糊多模型协调控制研究[D]. 徐小方. 兰州理工大学. 2008
[10]. 循环流化床锅炉主汽压控制系统控制策略研究[D]. 王利杰. 华北电力大学（河北）. 2007
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